Hệ số sức cản dòng chảy và tổn thất áp suất cho van

Sức cản của van và tổn thất áp suất là khác nhau nhưng chúng có liên quan mật thiết với nhau, để hiểu mối quan hệ của chúng, trước tiên bạn phải hiểu hệ số sức cản và hệ số tổn thất áp suất. Hệ số sức cản dòng chảy phụ thuộc vào cấu trúc dòng chảy khác nhau, mở van và tốc độ dòng chảy trung bình, là một giá trị thay đổi. Nói chung, cấu trúc cố định của van ở một mức độ mở nhất định là một hệ số lưu lượng cố định, bạn có thể tính toán áp suất đầu vào và đầu ra của van theo hệ số lưu lượng, đây là tổn thất áp suất.

Hệ số lưu lượng (hệ số xả) là một chỉ số quan trọng để đo dung lượng dòng chảy của van. Nó đại diện cho tốc độ dòng chảy khi chất lỏng bị mất trên một đơn vị áp suất thông qua van. Giá trị càng cao, tổn thất áp suất càng nhỏ khi chất lỏng chảy qua van. Hầu hết các nhà sản xuất van bao gồm các giá trị hệ số dòng chảy của van thuộc các loại áp suất, loại và kích cỡ danh nghĩa khác nhau trong thông số kỹ thuật sản phẩm của họ để thiết kế và sử dụng. Giá trị của hệ số dòng chảy thay đổi theo kích thước, hình thức và cấu trúc của van. Ngoài ra, hệ số lưu lượng của van cũng bị ảnh hưởng bởi việc mở van. Theo các đơn vị khác nhau, hệ số dòng chảy có một số mã và giá trị định lượng khác nhau, trong đó phổ biến nhất là:

• Hệ số lưu lượng Cv: Tốc độ dòng chảy ở áp suất giảm 1psi khi nước chảy qua van ở 15.6 ° c (60 ° f).
• Hệ số lưu lượng Kv: Tốc độ dòng chảy thể tích khi lưu lượng nước trong khoảng từ 5oC đến 40oC tạo ra áp suất giảm 1bar qua van.

Cv = 1.167Kv

Giá trị Cv của mỗi van được xác định bởi mặt cắt ngang của dòng chảy rắn.

Hệ số sức cản của van liên quan đến chất lỏng thông qua tổn thất điện trở của van, được biểu thị bằng độ sụt áp (Áp suất chênh lệch △ P) trước và sau van. Hệ số sức cản của van phụ thuộc vào kích thước của van, cấu trúc và hình dạng của khoang, nhiều hơn phụ thuộc vào đĩa, cấu trúc ghế. Mỗi phần tử trong buồng thân van có thể được coi là một hệ thống các thành phần (chuyển chất lỏng, mở rộng, co lại, trở lại, v.v.) tạo ra sức cản. Vì vậy, tổn thất áp suất trong van xấp xỉ bằng tổng tổn thất áp suất của các thành phần van. Nói chung, các trường hợp sau đây có thể được tăng hệ số kháng van.

• Cổng van đột nhiên mở rộng. Khi cổng đột ngột mở rộng, vận tốc của phần chất lỏng bị tiêu hao trong sự hình thành dòng điện xoáy, khuấy và làm nóng chất lỏng, v.v.;
• Sự mở rộng dần dần của cổng van: Khi Góc mở rộng nhỏ hơn 40 °, hệ số sức cản của ống tròn mở rộng dần nhỏ hơn so với sự giãn nở đột ngột, nhưng khi Góc mở rộng lớn hơn 50 °, hệ số sức cản tăng 15% ~ 20% so với việc mở rộng đột ngột.
• Cổng van đột ngột.
• Các cổng van trơn tru và thậm chí rẽ hoặc góc rẽ.
• Kết nối đối xứng thon của cổng van.

Nhìn chung, van bi đầy đủ và van cổng có độ bền chất lỏng ít nhất do không quay và giảm, gần giống như hệ thống đường ống, là loại van cung cấp khả năng lưu lượng tuyệt vời nhất.